Question

Ⅰ.鉻位于第四周期ⅥB族，主要化合價(jià)+2，+3 ，+6，單質(zhì)硬度大，耐腐蝕，是重要的合金材料。

（1）基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布圖___________，CrO2Cl2常溫下為深紅色液體，能與CCl4、CS2等互溶，據(jù)此可判斷CrO2Cl2是________(填“極性”或“非極性”)分子。

（2）CrCl3·6H2O實(shí)際上是配合物，配位數(shù)為6，其固體有三種顏色，其中一種淺綠色固體與足量硝酸銀反應(yīng)時(shí)，1mol固體可生成2mol氯化銀沉淀，則這種淺綠色固體中陽離子的化學(xué)式____________。

Ⅱ.砷化鎵為第三代半導(dǎo)體材料，晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，

（3）砷化鎵可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反應(yīng)制得，反應(yīng)的化學(xué)方程式???? 為??????????? 。??

（4）AsH3空間構(gòu)型為 ??????????????????? 。

已知(CH3)3Ga為非極性分子，則其中鎵原子的雜化方式是_______。

（5）砷化鎵晶體中最近的砷和鎵原子核間距為a cm，砷化鎵的摩爾質(zhì)量為b g/mol，阿伏伽德羅常數(shù)值為NA，則砷化鎵晶體密度的表達(dá)式_________ g/cm3。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.（1）?? 非極性 （2）? [ Cr（H2O）5 Cl ]2+ ??

Ⅱ.（3）CH3）3Ga+AsH33CH4+GaAs （4）三角錐形?? sp2??? （5） 3· b/16a3NA

【解析】

試題分析：Ⅰ.（1）鉻是24號(hào)元素，其基態(tài)的價(jià)電子排布式是3d54S1，因此基態(tài)鉻原子的價(jià)電子排布圖。因?yàn)?/span>CrO2Cl2常溫下為深紅色液體，能與CCl4、CS2等互溶。根據(jù)相似相容原理，可判斷出CrO2Cl2是非極性分子。(2) 淺綠色固體CrCl3·6H2O與足量硝酸銀反應(yīng)時(shí)，1mol固體可生成2mol氯化銀沉淀，說明三個(gè)Cl-中只有一個(gè)作配位體，由于其配位數(shù)為6，所以還有5個(gè)水作配位體。則這種淺綠色固體中陽離子的化學(xué)式[ Cr（H2O）5 Cl ]2+。Ⅱ.（3）由題意得方程式：CH3）3Ga+AsH33CH4+GaAs。（4）同族元素形成的化合物結(jié)構(gòu)相似。NH3為三角錐形，所以AsH3空間構(gòu)型為三角錐形。因?yàn)?/span>(CH3)3Ga為非極性分子，說明這幾個(gè)化學(xué)鍵是對(duì)稱的。故其中鎵原子的雜化方式是sp2雜化。（5）在砷化鎵晶胞中，含有Ga：8×1/8+6×1/2=4,含有As：4個(gè)，因此每個(gè)晶胞中含有4和GaAs。在砷化鎵晶體中最近的砷和鎵原子核間距為a cm，由于As處于與它相連的四個(gè)Ga構(gòu)成的四面體的幾何中心。距離最近且相等的As原子之間的距離為L.則；.最近的兩個(gè)As在晶胞面對(duì)角線的1/2處。設(shè)該晶胞的長度是x,則；解得x=是則砷化鎵晶體密度的表達(dá)式為：.整理可得。

考點(diǎn)：考查原子、分子、離子、晶體的結(jié)構(gòu)、化學(xué)方程式的書寫及晶體密度的計(jì)算的知識(shí)。